申请日2013.10.15
公开(公告)日2014.02.19
IPC分类号C02F101/16; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种去除废水中高浓度氨氮的装置，包括筒体(1)、进水口(2)、出水口(3)、排气口(4)，所述的筒体(1)上下两侧分别设有进水口(2)和出水口(3)，顶部设有排气口(4)，筒体(1)内部设有旋混分散曝气器(5)、金属丝网波纹填料层(6)以及蜂窝型过滤层(9);采用本发明装置，氨氮去除率达99.9%以上，同时具有操作简单、成本低、能耗小、效果稳定等优点。
权利要求书
1.一种去除废水中高浓度氨氮的装置，包括一个圆柱形筒体(1)，其特征在于：所述的筒体(1)高70~80cm，内径40~50cm，上下两侧分别设有进水口(2)和出水口(3)，顶部设有排气口(4)，进水口(2)上侧设有旋混分散曝气器(5)，旋混分散曝气器(5)上侧3-5cm处设有金属丝网波纹填料层(6)，金属丝网波纹填料层(6)厚度为20~30cm，上下两端固定有孔径10~12mm细孔格网(7)，内部交错排列有折流档板(8)，金属丝网波纹填料层(6)与出水口(3)之间设有蜂窝型过滤层(9)。
2.根据权利要求1所述的一种去除废水中高浓度氨氮的装置，其特征在于：所述的筒体(1)底部设有沉淀槽(10)，沉淀槽(10)底部与筒体(1)外部的排泥泵(11)相连。
3.根据权利要求2所述的一种去除废水中高浓度氨氮的装置，其特征在于：所述的曝气器(5)为尼龙材质的旋混分散曝气器，曝气头(12)上密布有多层锯齿(13)和0.1~0.2μm的微孔(14)。
4.根据权利要求2所述的一种去除废水中高浓度氨氮的装置，其特征在于：所述的金属丝网波纹填料层(6)内充满表面粗糙且布满0.05~0.1μm细孔(15)，直径为15~18mm，密度为0.8~1.0g/m3的高效轻质石英砂改性滤料。
说明书
一种去除废水中高浓度氨氮的装置
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及高浓度氨氮废水处理领域，具体涉及一种去除废水中高浓度氨氮的装置。
背景技术
目前，高浓度氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般pH在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，pH在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵、氯化铵等等。
高浓度氨氮废水处理方法通常有物化法、生物脱氮法、生化联合法等，其中物化法主要分为吹脱法、沸石脱氨法、膜分离技术、MAP沉淀法、化学氧化法;传统和新开发的脱氮工艺有A/O两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等;物化方法在处理高浓度氨氮废水时不会因为氨氮浓度过高而受到限制，但是不能将氨氮浓度降到足够低(如100mg/L以下)。而生物脱氮会因为高浓度游离氨或者亚硝酸盐氮而受到抑制。实际应用中采用生化联合的方法，在生物处理前先对含高浓度氨氮的废水进行物化处理。
在实践中，常见的高浓度氨氮废水处理工艺的缺点如下：1)无论是“蒸氨(汽提)或吹脱+A/O或吹脱+化学沉淀”，都离不开高投资、高运行成本的预处理工艺。“蒸氨”一次性投资太大，“吹脱”动力消耗太大;2)续接A/O法时不仅投资高，而且占地面积大，对预处理出水的要求苛刻(如NH3-N必须小于300mg/l，汽提或吹脱法对超过5000mg/1以上的高浓度氨氮废水根本达不到这个要求，于是只能用成倍的清水稀释);3)续接化学沉淀法虽然投资和占地面积都比A/O法小，但它药剂的消耗量太大，N:P:Mg之比都在1:1.1-1.2，处理药剂成本太高，而且出水也不可能达到国家一级或二级排放标准。
发明内容
本发明针对现有技术中存在成本高以及出水水质达不到要求的问题，提供一种操作简单、成本低、能耗小、效果稳定的去除废水中高浓度氨氮的装置。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种去除废水中高浓度氨氮的装置，包括一个圆柱形筒体(1)，所述的筒体(1)高70~80cm，内径40~50cm，上下两侧分别设有进水口(2)和出水口(3)，顶部设有排气口(4)，进水口(2)上侧设有旋混分散曝气器(5)，旋混分散曝气器(5)上侧3-5cm处设有金属丝网波纹填料层(6)，金属丝网波纹填料层(6)厚度为20~30cm，上下两端固定有孔径10~12mm细孔格网(7)，内部交错排列有折流档板(8)，金属丝网波纹填料层(6)与出水口(3)之间设有蜂窝型过滤层(9)。
所述的筒体(1)底部设有沉淀槽(10)，沉淀槽(10)底部与筒体(1)外部的排泥泵(11)相连。
所述的曝气器(5)为尼龙材质的旋混分散曝气器，曝气头(12)上密布有多层锯齿(13)和0.1~0.2μm的微孔(14)。
所述的金属丝网波纹填料层(6)内充满表面粗糙且布满0.05~0.1μm细孔(15)，直径为15~18mm，密度为0.8~1.0g/m3的高效轻质石英砂改性滤料。
本发明的一种去除废水中高浓度氨氮的装置的应用方法是：高浓度氨氮废水由进水口(2)进入到筒体(1)内部经旋混分散曝气器(5)先进行曝气10min，发生好氧反应，再停止曝气10min，液体经过比表面积0.2-0.3㎡/g,孔隙率70-80%的高效轻质石英砂改性滤料金属丝网波纹填料层(6)，由于石英砂滤料的表面通过化学反应涂上一层改性剂(通常为金属氧化物和氢氧化物)，从而改变原滤料颗粒表面物理化学性质和液体发生厌氧反应，最后沉淀，闲置10min后重负上述过程，循环2-3次后通过金属丝网波纹填料层(6)上方格网(7)进入蜂窝型过滤层(9)进行离子交换，最后从出水口(3)排出即可;经本发明装置处理的高浓度氨氮废水的氨氮去除率达99.9%以上。
本发明的一种去除废水中高浓度氨氮的装置的工作原理是：高浓度氨氮废水经旋混分散曝气器(5)先进行曝气，气液充分混合，将水中的氨氮氧化为硝酸盐，停止曝气一段时间，在厌氧环境下，含硝酸盐的废水经过高效轻质石英砂改性滤料金属丝网波纹填料层(6)，填料上附着的微生物将硝酸盐转变成氮气，沉淀物落入沉淀槽(10)，达到一定量时由排泥泵(11)排出，重复循环上述过程，最后再经过蜂窝型过滤层(9)进一步确保处理完全，从而达到去除高浓度氨氮废水中氨氮的目的。
本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的除氨氮装置无需调节pH和温度，无需添加任何药剂，操作简单的同时降低成本;反应区采用旋混曝气器，气液充分混合后分散成无数微气泡，充氧效率高、处理效果好;硝化、反硝化联合作用，避免了繁琐的转变过程，降低能耗的同时提高了氨氮去除率;因此，本发明具有操作简单、成本低、能耗小、效果稳定等优点。
